The mechanochemical origins of the microtubule sliding motility within the kinesin-5 domain organization
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The conserved kinesin-5 bipolar tetrameric motors slide apart microtubules during mitotic spindle assembly and elongation. Kinesin-5 bipolar organization originates from its conserved tetrameric helical minifilament, which position the C-terminal tail domains of two subunits near the N-terminal motor domains of two anti-parallel subunits (Scholey et al, 2014). This unique tetrameric structure enables kinesin-5 to simultaneously engage two microtubules and transmit forces between them, and for multiple kinesin-5 motors to organize via tail to motor interactions during microtubule sliding (Bodrug et al, 2020). Here, we show how these two structural adaptations, the kinesin-5 tail-motor domain interactions and the length of the tetrameric minifilament, determine critical aspects of kinesin-5 motility and sliding mechanisms. An x-ray structure of the 34-nm kinesin-5 minifilament reveals how the dual dimeric N-terminal coiled-coils emerge from the tetrameric central bundle. Using this structure, we generated active bipolar mini-tetrameric motors from Drosophila and human orthologs, which are half the length of native kinesin-5. Using single-molecule motility assays, we show that kinesin-5 tail domains promote mini-tetramers static pauses that punctuate processive motility. During such pauses, kinesin-5 mini-tetramers form multi-motor clusters mediated via tail to motor domain cross-interactions. These clusters undergo slow and highly processive motility and accumulate at microtubule plus-ends. In contrast to native kinesin-5, mini-tetramers require tail domains to initiate microtubule crosslinking. Although mini-tetramers are highly strained in initially aligning microtubules, they slide microtubules more efficiently than native kinesin-5, due to their decreased minifilament flexibility. Our studies reveal that the conserved kinesin-5 motor-tail mediated clustering and the length of the tetrameric minifilament are key features for sliding motility and are critical in organizing microtubules during mitotic spindle assembly and elongation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».